Газообмін - студопедія

Замикають і побічні клітини продихів.

Устячка, або устьічнимі апарат - це дві замикаючих клітини бобовидной форми з разноутолщеннимі стінками і з розташованим між ними межклетники - устьичной щілиною (внутрішні стінки устьічних клітин, звернені до щілини товсті, а зовнішні тонкі).

Рідше поруч з ними знаходяться побічні клітини епідерми, що відрізняються від її основних клітин.

Під Устьіце розташована подустьічная повітряна порожнина, оточена клітинами паренхіми і пов'язана з системою межклетников органу.

1) Є хлоропласти (фотосинтез вуглеводів) і мітохондрії (синтез АТФ). Необхідні, тому що розкриття устьичной щілини відбувається активно з витратою енергії АТФ, а змикання пасивно.

2) За рахунок разноутолщенності стінок замикаючих клітин утворюється щілина.

Отже, осн. функції:

1 - транспірація (регульоване випаровування води)

(Самостійно, вивчити механізм роботи продихів).

Механізм відкривання і закривання устьичной щілини заснований на осмотических явищах, а також беруть участь всі органели протопласта замикаючих клітин.

1. - K-Na - насос (механізм швидкого реагування). При високому вмісті в рослині води в плазмалемме замикаючих клітин працюють білки-переносники До +. активно, з витратою енергії АТФ перекачують іони К + з навколишніх клітин в цитоплазму, і далі вони надходять в вакуолі замикаючих клітин продихів. При подальшому підвищенні концентрації іонів К +. слідом за ними, пасивно, по градієнту концентрації, в прикінцеві клітини продихів з навколишніх клітин надходить вода. Обсяг вакуолей збільшується, осмотичний тиск в замикаючих клітинах підвищується, оболонки клітин розтягуються. Через те, що оболонки замикаючих клітин потовщені нерівномірно, зовнішня оболонки розтягуються сильніше, а внутрішні (звернені один до одного) не можуть розтягнутися і розходяться, між ними утворюється щілина - продихи відкриваються. При нестачі води в рослині білки переносники іонів К + припиняють свою роботу. К-Nа - насос зупиняється. При цьому іони К + по градієнту концентрацій пасивно залишають устьічниє клітини і йдуть в навколишні клітини, слідом за ними йде вода. Замикають клітини втрачають тургор і пасивно замикаються - продихи закриваються.

Т.ч. відкриття устьичной щілини відбувається активно, з витратою енергії, джерелом якої є вуглеводи, що накопичуються хлоропластами. Закриття щілини відбувається пасивно, без витрат енергії.

1. - Добова зміна концентрації цукрів (вдень багато, до кінця ночі - мало) (тому що є хлоропласти). Протягом дня в хлоропластах замикаючих клітин йде фотосинтез. Отже, на світлі в них підвищується концентрації глюкози і в міру її накопичення, до вечора, по градієнту концентрації всередину клітин надходить вода. Замикають клітини набувають пружне тургорное стан, продихи розкриваються. Вночі фотосинтез припиняється, глюкоза витрачається на дихання замикаючих клітин, її концентрація знижується. Через це по градієнту концентрації вода залишає замикають клітини, вони втрачають тургор і спадаються. Устьичная щілину закривається. Вранці процес повторюється. Зараз вважається, що цей механізм обмежений, основним є робота К-Nа - насоса.

Різні рослини виробили певний ритм роботи устьічного апарату. У більшості рослин продихи відкриті і вдень і вночі, закриваючись лише при зменшенні вмісту води. У найспекотніші години продихи зазвичай закриті, але у рослин пустель вони відкриті (за допомогою випаровування вони охолоджують поверхню листя і активніше поглинають воду). У деяких рослин, наприклад у каланхое, продихи відкриваються вночі і закриваються днем.

Важливим при встановленні спорідненості таксонів рослин.

1.- анамоцітние продихи - мають побічні клітини, що не відрізняються від осн. клітин епідерми (хар-ни для всіх груп рослин, крім хвощів).

2.- діацітние продихи - мають дві побічні клітини, загальна стінка яких перпендикулярна устьичной щілини (є у ряду квіткових, у цьому. Губоцвітих і гвоздиковим).

3. - парацітние продихи - побічні клітини розташовуються паралельно замикаючим клітинам і устьичной щілини (тобто папоротей, хвощів і ряду квіткових рослин).

4. - анізоцітние продихи - замикають клітини оточені трьома побічними, одна з яких або крупніше, або менше за інших (тільки у квіткових рослин).

5. - тетрацітние продихи - мають 4 побічні клітини (є у однодольних).

6. - енціклоцітние продихи - побічні клітини утворюють вузьке кільце навколо замикаючих клітин (є у папоротей, голонасінних і ряду квіткових).

Якщо продихи відкриті, випаровування йде так, ніби епідерми немає зовсім.

Число і розташування продихів варіює у різних рослин. В середньому, у рослини 100-700 устьиц на 1 мм 2. Зазвичай, у наземних рослин велика частина устьиц розташована на нижньому боці листків, зверху їх дуже мало або немає зовсім. Це пояснюється наступними причинами: 1) зверху листя сильніше нагріваються, отже, випаровування буде йти інтенсивніше і втрати вологи будуть більше; 2) вуглекислий газ утворюється в грунті і піднімається вгору, потрапляючи відразу в продихи, до того ж, він важчий за повітря і накопичується зазвичай в нижніх повітряних шарах.

У рослин з вертикально стоять листям (ребром), наприклад, у евкаліпта, продихи розподілені по обидва боки листа. У водних рослин з плаваючим листям продихи розташовані на верхній стороні.

1. Трихоми - волоски, вирости і похідні епідерми.

Форма, будова - систематична ознака для визначення видів і родів рослин.

Бувають: залізисті і криють.

Залізисті трихоми утворюють і накопичують екськрети і секрети. Це ефірні масла (герань, м'ята та ін.) Або захисні в-ва (кропива). Крапля олії виділяється під кутикулу, накопичується там, потім при розриві кутикули виходить назовні. Кутикула відновлюється і під нею накопичується нова крапля ефірного масла.

3 бактерицидна (ефірні масла - фітонциди)

Кроющие трихоми складаються:

1 часто з мертвих клітин заповнених повітрям (одно- або багатоклітинні мертві трихоми)

Функції: відображення сонячних променів, сприятливі мікрокліматичні умови для роботи продихів, зменшення нагрівання. Отже, зниження транспірації і хутро. захист (рослини пустель і степів).

Функції: збільшують загальну випарує. поверхню. Отже, збільшення випаровування (рослини вологих тропіків і тропічних боліт).

Т.ч. епідерміс як багатофункціональна складна тканина виконує функції тільки в живому вигляді.

1. Регуляція газообміну і транспірації (між рослиною і окр. Середовищем)

2. Захисна (хутро. Бактерицидна, від зайвого випаровування води).

3. Видільна (виділяє солі, воду, ефірні масла).

4. Поглинювальна (усмоктувальна) (вода з хв. В-вами ---- позакореневе підживлення).

5. биосинтетической (синтез орг. В-в: Кутін, восків і т.п.)